DE3510088C2

DE3510088C2 - Device for drilling holes in rod-shaped objects

Info

Publication number: DE3510088C2
Application number: DE3510088A
Authority: DE
Inventors: Riccardo Mattei; Armando Neri; Santo Renzo Gobbi; Maichi Cantello
Original assignee: GD SpA
Current assignee: GD SpA
Priority date: 1984-03-22
Filing date: 1985-03-20
Publication date: 1994-05-19
Anticipated expiration: 2005-03-21
Also published as: US4720619A; DE3510088A1; GB8507264D0; IT8403390A0; JPH0628582B2; IT1179293B; GB2155754A; JPS60210974A; GB2155754B

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bohren von Lö chern in stabförmige Gegenstände gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Vorrichtung ist beispiels weise zur Herstellung von Tabakwaren, insbesondere Zigaret ten, geeignet.The invention relates to a device for drilling solder chern into rod-shaped objects according to the preamble of Claim 1. Such a device is an example way to manufacture tobacco products, especially cigarettes suitable.

Es ist bekannt, daß Zigarettenhersteller sogenannte belüf tete Zigaretten auf den Markt bringen. Dies sind Zigaretten mit einer Anzahl von Löchern im Bereich des Filters. Durch diese Maßnahme inhalieren die Raucher zusammen mit dem Rauch einen gewissen Anteil von Luft, so daß der Rauch verdünnt wird und sowohl die Rauchtemperatur als auch der Gehalt an schädlichen Bestandteilen verringert werden. It is known that cigarette manufacturers ventilate so-called put cigarettes on the market. These are cigarettes with a number of holes in the area of the filter. By this measure is inhaled by the smokers together with the smoke a certain amount of air so that the smoke dilutes and both the smoke temperature and the content of harmful components can be reduced.

Die Belüftungslöcher werden bekanntlich unter Verwendung von Bohreinrichtungen eingebracht, die eine beispielsweise pulsierende Laserlicht quelle enthalten. Eine Fokussiervorrichtung richtet den Laserstrahl auf die Zigaretten während der Zeit, in der sie längs einer vorgegebenen Bearbeitungsstrecke bewegt werden. Vorzugsweise werden sie dabei zusätzlich noch um ihre eigene Achse gedreht.The ventilation holes are known to be under Introduced using drilling equipment, the one for example pulsating laser light source included. A focusing device focuses the laser beam on the cigarettes while the time it takes along a given Processing line are moved. Preferably they also become their own Axis rotated.

Bei den erwähnten bekannten Arten von Bohr vorrichtungen ist der Fokussiervorrichtung üblicher weise ein reflektierendes Bauteil zugeordnet, das die gebündelten Strahlen so auf die Zigaretten wirft, daß sie ihnen während ihrer Weiterbewegung folgen.In the known types of Bohr mentioned devices, the focusing device is more common assigned a reflective component that throws the focused rays on the cigarettes that they follow them as they move on.

Einer der schwerwiegendsten Nachteile der erwähnten Bohrvorrichtungen ist, daß die Löcher üblicherweise unregelmäßig geformt und ungleichmäßig rings um die Zigaretten angeordnet sind. Der Hauptgrund dafür ist, daß die Laserlichtquelle, die Fokussiervorrich tung und der zugeordnete Reflektor normalerweise in einiger Entfernung von den zu durchbohrenden Zigaretten angeordnet sind. Dies liegt daran, daß die Zigaretten längs ihrer Bearbeitungsstrecke durch eine Förder- Vorrichtung weiterbewegt werden, die getrennt von der betreffenden Bohrvorrichtung geführt wird. Da die Bohrvorrichtung auf diese Weise von den Schwingungen, die den Zigaretten normalerweise durch die Förder- Vorrichtung erteilt wird, nicht beeinflußt wird, werden die Zigaretten in nicht vorausbestimmbarer Weise abweichend von der an sich gewünschten idealen Weise mit Bohrlöchern versehen. One of the most serious disadvantages of the mentioned Drilling equipment is that the holes are common irregularly shaped and uneven around the Cigarettes are arranged. The main reason for this is that the laser light source, the focusing device device and the associated reflector normally in some distance from the cigarettes to be pierced are arranged. This is because the cigarettes along their processing line by a conveyor Device to be moved separately from of the drilling device in question. There the drilling device in this way from the vibrations, which the cigarettes normally receive through Device is issued, is not influenced, the cigarettes become unpredictable Way deviating from the ideal desired per se Drill holes way.

Bei einer aus der DE 33 13 064 A1 bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art werden zu perforierende Filterziga retten mittels einer Walze auf einer kreisförmigen Bahn transportiert, wobei die Perforation ausschließlich in einem Bereich erfolgt, der durch einen stationären, die Walze teilweise umgreifenden Perforationsbogen bestimmt ist. Durch diesen Perforationsbogen werden die Zigaretten drehbar in am Außenumfang der Walze vorgesehenen Aufnahmen gehalten. Die frei liegenden Filter der Zigaretten werden während des Durchlaufs dieser Zigaretten durch den durch den Perfora tionsbogen bestimmten Bereich nacheinander von zwei pulsie renden Laserstrahlen beaufschlagt, wodurch in jedem Filter zwei Perforationsreihen erzeugt werden. Die Laserstrahlen werden durch einen Lasergenerator erzeugt, der am einen Ende einer die Walze tragenden Hohlwelle angeordnet ist. In die ser Hohlwelle ist eine weitere Hohlwelle drehbar gelagert. Das am einen Ende in die innere Hohlwelle eintretende, vom Lasergenerator stammende Licht trifft am anderen Ende der inneren Hohlwelle auf einen Strahlenteiler, dem unmittelbar ein Reflektor für das durch den Teiler durchgelassene Licht nachgeordnet ist. Die vom Teiler und dem darauffolgenden Re flektor abgelenkten Lichtbündel treffen jeweils auf eine Linse, die ebenfalls im betreffenden Endabschnitt der inne ren Hohlwelle angeordnet ist, der außerhalb der diese In nenwelle auf nehmenden Hohlwelle liegt. Durch die Linsen werden die beiden Strahlenbündel durch einen in der inneren Hohlwelle vorgesehenen Schlitz hindurch auf das Filter einer jeweiligen Zigarette fokussiert. Beim Durchwandern des Per forationsbogens werden die Zigaretten jeweils einmal voll ständig um ihre Achse gedreht. Die den Teiler, den Reflektor sowie die beiden Linsen enthaltende innere Hohlwelle dreht sich schneller als die die Zigaretten transportierende Wal ze. Hierbei werden die Zigaretten während einer vollständi gen Umdrehung der inneren Hohlwelle jeweils um einen zwi schen den Zigaretten vorliegenden Teilungsabstand weiter transportiert. Die Länge des Perforationsbogens ist gleich dem Produkt aus dem Teilungsabstand und der Anzahl von Lö chern, die in einem jeweiligen Perforationsring auszubilden sind. Bei jeder Umdrehung der inneren Hohlwelle wird in der Zeit eine Folge von Laserimpulsen konstanter Frequenz er zeugt, während der der in der inneren Hohlwelle vorgesehene Schlitz am Perforationsbogen vorbeiwandert. Die Pulsfrequenz ist derart gewählt, daß während einer Umdrehung der inneren Hohlwelle jede Zigarette mit einer Perforation versehen wird, wobei die Zigaretten nacheinander perforiert werden.In a device known from DE 33 13 064 A1 filter cigars to be perforated save by means of a roller on a circular path transported, the perforation only in one Area done by a stationary, the roller partially encompassing perforation arch is determined. By this perforation sheet, the cigarettes are rotatable in am The outer circumference of the roller provided recordings held. The Exposed filters of the cigarettes are removed during the These cigarettes pass through the perfora arc determined area in succession by two pulsie Laser beams are applied, resulting in each filter two rows of perforations are created. The laser beams are generated by a laser generator at one end a hollow shaft carrying the roller is arranged. In the Another hollow shaft is rotatably mounted on the hollow shaft. The one entering the inner hollow shaft at one end, from Laser generator originating light hits the other end of the inner hollow shaft on a beam splitter, which immediately a reflector for the light transmitted through the divider is subordinate. The one from the divider and the subsequent Re light beams deflected by the reflector meet one each Lens, which is also in the relevant end section of the inner ren hollow shaft is arranged outside of this In nenwelle lies on the receiving hollow shaft. Through the lenses the two bundles of rays are one in the inner Hollow shaft provided slot on the filter one focused on each cigarette. When walking through the Per the cigarettes become full once each constantly rotated around its axis. The divider, the reflector and the inner hollow shaft containing the two lenses rotates faster than the whale carrying the cigarettes ze. Here, the cigarettes are completely during a gene rotation of the inner hollow shaft in each case by a zwi distance between the cigarettes transported. The length of the perforation sheet is the same the product of the division distance and the number of Lö chern that form in a respective perforation ring are. With each revolution of the inner hollow shaft is in the Time a sequence of laser pulses of constant frequency testifies during that provided in the inner hollow shaft Slit wanders past the perforation arch. The pulse rate is chosen such that during one revolution of the inner Hollow shaft perforate each cigarette the cigarettes are perforated one after the other.

Bei einer aus der US-A-4 349 719 bekannten Vorrichtung zum Perforieren von Filterzigaretten werden die Zigaretten mit tels einer rotierenden Trommel auf einer kreisförmigen Bahn transportiert, in deren Verlauf sie an einer stationären optischen Einrichtung vorbeibewegt werden, durch die sie nacheinander perforiert werden. Hierbei werden die Ziga retten durch einen permanent vorhandenen Unterdruck in am Außenumfang der Trommel vorgesehenen Aufnahmen gehalten. Durch den permanent vorhandenen Unterdruck soll vermieden werden, daß sich die Zigaretten um ihre eigene Achse drehen können. Ist eine jeweilige Zigarette mit der stationären optischen Vorrichtung ausgerichtet, so werden gleichzeitig sämtliche Perforationen der betreffenden Zigarette erzeugt. Hierzu weist die optische Vorrichtung einen Laser auf, des sen Licht durch einen kegelstumpfförmigen, mehrere Spiegel flächen aufweisenden Reflektor fächerartig in eine der An zahl von Spiegelflächen entsprechende Anzahl von Laserstrah len aufgeteilt wird. Jeder dieser Strahlen trifft auf einen am Innenumfang eines Trägerringes der optischen Vorrichtung angebrachten Reflektor, der den betreffenden Strahl auf eine mit der Achse des Trägerringes ausgerichtete Zigarette ab lenkt und fokussiert. Hierbei sind die Reflektoren gleich mäßig über den Innenumfang des Trägerringes verteilt. Die Anzahl der Teilstrahlen bzw. der Relektoren entspricht der Anzahl von Perforationen, die in den Filter einer Zigarette einzubringen sind. Demnach werden sämtliche Perforationen einer jeweiligen Zigarette gleichzeitig erzeugt, während eine Zigarette nach der anderen perforiert wird.In a device known from US-A-4,349,719 The cigarettes are perforated with filter cigarettes means of a rotating drum on a circular path transported, in the course of which they are at a stationary optical device being moved through it be perforated one after the other. Here the Ziga save by a permanent negative pressure in am The outer circumference of the drum provided recordings. Due to the permanent negative pressure should be avoided that the cigarettes rotate on their own axis can. Is a respective cigarette with the stationary one optical device aligned, so be simultaneously all perforations of the cigarette in question are generated. For this purpose, the optical device has a laser light through a truncated cone-shaped mirror area-like reflector fan-like in one of the An number of mirror surfaces corresponding number of laser beams len is divided. Each of these rays hits one on the inner circumference of a carrier ring of the optical device attached reflector, the beam in question on a cigarette aligned with the axis of the carrier ring directs and focuses. The reflectors are the same moderately distributed over the inner circumference of the carrier ring. The The number of partial beams or the relectors corresponds to Number of perforations in the filter of a cigarette are to be brought in. Accordingly, all perforations of a respective cigarette generated simultaneously perforating one cigarette after the other.

Ziel der Erfindung ist es, eine Bohrvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der auf einfache Weise stets eine möglichst gleichmäßige Ausbildung und Verteilung der herzustellenden Löcher gewährleistet ist.The aim of the invention is to provide a drilling device at the beginning to create the type mentioned, with the simple always training and distribution of the holes to be produced is guaranteed.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Fokussiereinrichtung für jeden Gegenstand auf der Transport vorrichtung eine nahe dem zugeordneten Gegenstand montierte Sammellinse enthält und Reflexionsmittel umfaßt, die die Laserstrahlen nacheinander auf die Sammellinsen lenken.The object is achieved according to the invention in that the Focusing device for every object on the transport device mounted near the associated object Contains converging lens and includes reflection means that the Direct the laser beams onto the converging lenses one after the other.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausführungs varianten der Erfindung angegeben.Further advantageous embodiments are in the subclaims variants of the invention specified.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:The invention is described below with reference to the Drawing explained in more detail; in this show:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Bohrvorrich tung, in der wegen der Übersichtlichkeit Teile geschnitten und/oder entfernt sind, Fig. 1 is a perspective view of a Bohrvorrich tung, cut into the sake of clarity, parts and / or removed,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Einzel heit von Fig. 1, Fig. 2 is a perspective view of a detail of Fig. 1,

Fig. 3 eine ebene Skizze einer Variante einer Einzelheit von Fig. 2. Fig. 3 is a plan diagram of a variant of a detail of FIG. 2.

In Fig. 1 ist eine Trommel 1 gezeigt, die als Transport- oder Zuführungs vorrichtung für Gegenstände dient, die in der folgenden Beschreibung Zigaretten sind. Die Trommel 1 ist auf einer Maschine 3 zum Zusammenstellen von Filtern montiert. Die Trommel 1 bildet einen Teil einer Bohrvorrichtung 4 und einer Teileranordnung 8. Die Bohrvorrichtung 4 umfaßt eine pulsierende Laser lichtquelle 5, die einen Laserstrahl 6 in einer Richtung im wesentlichen quer zur Achse der Drehwelle 7 der Trommel 1 aussendet. Die Teileranordnung 8 dient dazu, den Laserstrahl 6 in eine Anzahl von Strahlen aufzuteilen, die im wesentlichen parallel zur Achse der Trommel 1 verlaufen. Beim gezeigten Ausführungs beispiel handelt es sich um drei Strahlen 9, 10, 11, die in der Richtung zur Trommel 1 schwach konvergieren und sich in einer Ebene ausbreiten, die im wesentlichen parallel zur Achse der Trommel 1 verläuft.In Fig. 1, a drum 1 is shown, which serves as a transport or feed device for objects that are cigarettes in the following description. The drum 1 is mounted on a machine 3 for assembling filters. The drum 1 forms part of a drilling device 4 and a divider arrangement 8 . The drilling device 4 comprises a pulsating laser light source 5 , which emits a laser beam 6 in a direction substantially transverse to the axis of the rotary shaft 7 of the drum 1 . The splitter arrangement 8 serves to divide the laser beam 6 into a number of beams which run essentially parallel to the axis of the drum 1 . In the embodiment shown, there are three beams 9 , 10 , 11 which converge weakly in the direction of the drum 1 and spread in a plane which is substantially parallel to the axis of the drum 1 .

Die Bohrvorrichtung 4 umfaßt ein Reflexionsmittel oder einen Reflektor, eine Fokussiereinrichtung 13 und eine Drehvorrichtung 15. Der Reflektor besteht aus einer Reflexionseinrichtung 12, die sich mit der Trommel 1 dreht und die Strahlen 9, 10, 11 im wesentlichen radial nach außen ablenkt. Die Fokussiereinrichtung 13 dreht sich ebenfalls mit der Trommel 1 und bündelt die Strahlen 9, 10, 11 auf den Umfang von Zigaretten 2, so daß ein Ring von Löchern 14 in sie gebohrt werden kann. Die Dreh vorrichtung 15 dient dazu, die Zigaretten 2 um ihre Achse zu drehen, solange sie sich rings um die Achse der Drehwelle der Welle 7 längs der Trommel 1 bewegen.The drilling device 4 comprises a reflection means or a reflector, a focusing device 13 and a rotating device 15 . The reflector consists of a reflection device 12 which rotates with the drum 1 and deflects the rays 9 , 10 , 11 essentially radially outwards. The focusing device 13 also rotates with the drum 1 and bundles the beams 9 , 10 , 11 onto the circumference of cigarettes 2 , so that a ring of holes 14 can be drilled into them. The rotating device 15 serves to rotate the cigarettes 2 about their axis as long as they move around the axis of the rotating shaft of the shaft 7 along the drum 1 .

Vor allem in Fig. 2 ist gezeigt, daß die Teiler anordnung 8 drei Spiegel 16, 17, 18 umfaßt, die längs der Achse des auftreffenden Strahls 6 hintereinander angeordnet sind und von denen jeder einen Winkel von etwa 45° mit der Achse des auf treffenden Strahls 6 bildet. Der Spiegel 16 ist ein vollständig reflektierender Spiegel, während die beiden anderen Spiegel 17 und 18 teildurchlässig sind. Der Spiegel 17 reflektiert die Hälfte und der Spiegel 18 ein Drittel der einfallenden Strahlen. Dadurch weisen die abgehenden Strahlen 9, 10, 11 im wesentlichen die gleiche Intensität auf. Die Teileranordnung 8 umfaßt außerdem Fokussier mittel mit den drei Sammellinsen 19, 20, 21, die zwischen den zugehörigen Spiegeln 16, 17, 18 und Reflexionseinrichtung 12 angeordnet sind. Die Sammellinsen 19, 20, 21 dienen zum Bündeln der Strahlen 9, 10, 11 auf der Strahleneinfallsseite der Reflexionseinrichtung 12. Auf diese Weise werden Lichtflecken 22, 23, 24 auf einer vorgegebenen Fläche erzeugt.Especially in Fig. 2 it is shown that the divider arrangement 8 comprises three mirrors 16 , 17 , 18 which are arranged one behind the other along the axis of the incident beam 6 and each of which makes an angle of approximately 45 ° with the axis of the incident Beam 6 forms. The mirror 16 is a fully reflecting mirror, while the other two mirrors 17 and 18 are partially transparent. The mirror 17 reflects half and the mirror 18 a third of the incident rays. As a result, the outgoing beams 9 , 10 , 11 have essentially the same intensity. The divider arrangement 8 also includes focusing means with the three converging lenses 19 , 20 , 21 , which are arranged between the associated mirrors 16 , 17 , 18 and reflection device 12 . The converging lenses 19 , 20 , 21 serve to bundle the beams 9 , 10 , 11 on the radiation incidence side of the reflection device 12 . In this way, light spots 22 , 23 , 24 are generated on a predetermined area.

Die Reflexionseinrichtung 12 umfaßt einen Reflexions körper 25, der zur Drehwelle 7 koaxial angeordnet ist und äußerlich die Gestalt eines Pyramidenstumpfs besitzt, der eine Anzahl von flachen Spiegelflächen 26 aufweist. Die Zahl der Spiegelflächen 26 ist k = n/x. Darin be deutet n die Zahl der Zigaretten 2, die maximal auf der Trommel 1 mitgeführt werden kann, und x die maximale Zahl der Laserstrahlen - im Ausführungsbeispiel sind es drei -, die auf eine Spiegelfläche 26 auf treffen kann. Diese maximale Zahl der Strahlen ist im Ausführungsbeispiel gleich der Zahl der Strahlen, in die der auftreffende Strahl 6 geteilt wird.The reflection device 12 comprises a reflection body 25 which is arranged coaxially with the rotary shaft 7 and externally has the shape of a truncated pyramid which has a number of flat mirror surfaces 26 . The number of mirror surfaces 26 is k = n / x. In this, n means the number of cigarettes 2 that can be carried on the drum 1 at most, and x the maximum number of laser beams - in the exemplary embodiment there are three - that can hit a mirror surface 26 . In the exemplary embodiment, this maximum number of beams is equal to the number of beams into which the incident beam 6 is divided.

Die Fokussiereinrichtung 13 umfaßt n Sammellinsen 27; diese Anzahl ist gleich der maximalen Zahl der Zigaretten 2, die auf der Trommel 1 mitgeführt werden kann. Die Sammellinsen 27 sind gleichmäßig rings um die Trommel i angeordnet.The focusing device 13 comprises n converging lenses 27 ; this number is equal to the maximum number of cigarettes 2 that can be carried on the drum 1 . The converging lenses 27 are arranged uniformly around the drum i.

Jeder Sammellinse 27 ist ein Schiffchen 28 zugeordnet, das sich axial längs dem äußeren Umfang der Trommel 1 erstreckt und an ihr befestigt ist. Die Sammellinsen 27 sind, in radialer Richtung gesehen, innerhalb des jeweils zugehörigen Schiffchens 28 auf der Trommel 1 befestigt, der Abstand zwischen den Sammellinsen 27 und den Schiffchen 28 ist etwa gleich dem Durchmesser einer Zigarette 2. Jedes der Schiffchen 28 bildet eine Mulde zum Aufnehmen einer Zigarette 2. Die Zigaretten 2 sind dabei so positioniert, daß ihr anzubohrendes Ende vom jeweiligen Schiffchen 28 wegweist und einer Sammellinse 27 zugewandt ist.Each converging lens 27 is assigned a boat 28 which extends axially along the outer circumference of the drum 1 and is fastened to it. As seen in the radial direction, the converging lenses 27 are fastened on the drum 1 within the respective associated shuttle 28 , the distance between the converging lenses 27 and the shuttle 28 is approximately equal to the diameter of a cigarette 2 . Each of the boats 28 forms a trough for receiving a cigarette 2 . The cigarettes 2 are positioned such that their end to be drilled points away from the respective boat 28 and faces a converging lens 27 .

Wie in Fig. 1 gezeigt, drehen sich die Schiffchen 28 mit der Trommel 1 um die Achse der Drehwelle 7. Die Schiffchen 28 sind so an der Trommel 1 befestigt, daß sie sich um ihre eigene Achse drehen können. Zu diesem Zweck ist jedes Schiffchen 28 mit einer axialen Welle 29 versehen, die drehbar mit der Trommel verbunden ist. Jedem Schiffchen 28 ist ein Antriebs zahnrad 30 zugeordnet, das das Endglied eines Getriebes oder Antriebsmittel 31 bildet. Die Antriebsmittel 31 drehen die Schiffchen 28 mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit um ihre Achse und entsprechend der Rotation der Trommel 1 zugleich um die Achse der Drehwelle 7.As shown in FIG. 1, the shuttle 28 with the drum 1 rotate about the axis of the rotary shaft 7 . The boats 28 are attached to the drum 1 so that they can rotate about their own axis. For this purpose, each shuttle 28 is provided with an axial shaft 29 which is rotatably connected to the drum. Each boat 28 is assigned a drive gear 30 which forms the end member of a transmission or drive means 31 . The drive means 31 rotate the shuttle 28 at a predetermined speed about their axis and corresponding to the rotation of the drum 1 at the same time about the axis of the rotary shaft 7 .

Unter Bezug auf die oben erwähnte Teileranordnung 8 muß darauf hingewiesen werden, daß die schwache Konvergenz der Strahlen 9, 10, 11 zum Bündeln der drei Lichtflecken 22, 23, 24 - wenigstens nach einer bestimmten Strecke - auf der gleichen Spiegelfläche 26 dient. Die Sammellinsen 19, 20, 21 tragen dazu ebenfalls durch das Steuern der Größe der Lichtflecken 22, 23, 24 bei.With reference to the divider arrangement 8 mentioned above, it must be pointed out that the weak convergence of the rays 9 , 10 , 11 serves to bundle the three light spots 22 , 23 , 24 - at least after a certain distance - on the same mirror surface 26 . The converging lenses 19 , 20 , 21 also contribute to this by controlling the size of the light spots 22 , 23 , 24 .

Beim Auftreffen auf die Spiegelfläche 26 werden die Strahlen 9, 10, 11 zu einer zugeordneten Sammellinsen 27 reflektiert. Die zugeordnete Sammellinse 27 dreht sich mit der Trommel 1 und dem Reflexionskörper 25 mit der gleichen Geschwindigkeit. Aufgrund bekannter optischer Gesetze folgen die Strahlen 9, 10, 11 ihrer zugeordneten Sammellinse so lange, wie die zugehörigen Lichtflecken 22, 23, 24 auf der gleichen Spiegelfläche 26 ruhen.When hitting the mirror surface 26 , the rays 9 , 10 , 11 are reflected to an associated converging lens 27 . The associated converging lens 27 rotates with the drum 1 and the reflection body 25 at the same speed. Based on known optical laws, the rays 9 , 10 , 11 follow their associated converging lens as long as the associated light spots 22 , 23 , 24 rest on the same mirror surface 26 .

Wenn infolge des Weiterdrehens des Reflexionskörpers 25 die Lichtflecken 22, 23, 24 auf die nächste Spiegel fläche 26 überwechseln, verläßt der zugehörige reflektierte Strahl 9, 10, 11 diejenige Sammellinse, die bis zu diesem Zeitpunkt mitgewirkt hat, und springt auf eine andere Sammellinse über, die gegenüber der vorhergehenden Linse drei Schritte weiter in Richtung zur Lichtquelle gelegen ist. Der Lichtstrahl 9, 10, 11 folgt nun wieder der Rotationsrichtung der Trommel 1 so lange, bis die Lichtflecken 22, 23, 24 auf eine neue Spiegelfläche 26 wandern. Während dieser Zeit, die üblicherweise als die Bohrzeit bezeichnet wird, wird die zugehörige Zigarette 2 von der Trommel 1 über einen sogenannten Bohrsektor geführt, in dem ein Ring von Löchern 14 in den äußeren Umfang der Zigarette 2 gebohrt wird. Zu diesem Zweck sind die Antriebsmittel 31 so ausgebildet, daß die zugeordneten Schiffchen 28 während der Bohrzeit im wesentlichen vollständig um ihre Achse gedreht werden.If, as a result of the rotation of the reflection body 25, the light spots 22 , 23 , 24 change over to the next mirror surface 26 , the associated reflected beam 9 , 10 , 11 leaves the collective lens that has been active up to this point and jumps over to another collective lens , which is located three steps further towards the light source than the previous lens. The light beam 9 , 10 , 11 now again follows the direction of rotation of the drum 1 until the light spots 22 , 23 , 24 migrate to a new mirror surface 26 . During this time, which is usually referred to as the drilling time, the associated cigarette 2 is guided from the drum 1 over a so-called drilling sector in which a ring of holes 14 is drilled in the outer circumference of the cigarette 2 . For this purpose, the drive means 31 are designed such that the associated boats 28 are rotated substantially completely about their axis during the drilling time.

Darüberhinaus ist die Impulsfrequenz der Laser lichtquelle 5 so hoch, daß während einer Zeitspanne, die gleich der Bohrzeit ist, die Zahl der ausgesandten Impulse gleich der Zahl der Löcher 14 ist, die in eine Zigarette 2 gebohrt werden sollen.In addition, the pulse frequency of the laser light source 5 is so high that during a period of time that is equal to the drilling time, the number of emitted pulses is equal to the number of holes 14 that are to be drilled in a cigarette 2 .

Unter Bezug auf die Teileranordnung 8 sollte gesagt werden, daß der auftreffende Strahl 6 der Laserlichtquelle 5 lediglich aus Konstruktionsgründen in drei Teile aufgespalten ist. Der Laserstrahl 6 könnte genauso gut entweder anders als in drei Teile oder aber über haupt nicht gespalten werden. Im letzteren Fall müßte die Zahl der Spiegelflächen 26 gleich der Zahl der Schiffchen 28 sein, die Bohrzeiten würden sich auf ein Drittel verringern, die Umdrehungsgeschwindig keit der Schiffchen 28 würde die dreifache sein und die Leistung der Lichtquelle 5 müßte verringert werden.With reference to the splitter arrangement 8 , it should be said that the incident beam 6 of the laser light source 5 is split into three parts only for design reasons. The laser beam 6 could just as easily be split into three parts or not at all. In the latter case, the number of mirror surfaces 26 would have to be equal to the number of boats 28 , the drilling times would be reduced to a third, the speed of rotation of the boats 28 would be three times and the power of the light source 5 would have to be reduced.

Zur Bestätigung zeigt Fig. 3 eine Bohrvorrichtung 32 mit vier pulsierenden Laserstrahlen 33, 34, 35, 36. Es ist klar ersichtlich, daß diese Laserstrahlen entweder durch eine Teilung eines ursprünglichen Strahls einer einzigen Lichtquelle in vier gleiche Teile mit Hilfe von halbdurchlässigen Spiegeln ähnlich den Spiegeln 17 und 18 gewonnen werden könnte, oder durch den Einsatz von zwei getrennten Laserlichtquellen, deren ausge sandte Strahlen jeweils in zwei Teile gespalten werden, oder aber durch den Gebrauch von vier getrennten Laser strahlern. Alle diese Verfahren können natürlich bei der Bohrvor richtung 4 angewandt werden.To confirm Fig. 3 shows a drilling apparatus 32 with four pulsating laser beams 33, 34, 35, 36. It is clearly evident that these laser beams could either be obtained by dividing an original beam from a single light source into four equal parts with the aid of semitransparent mirrors similar to mirrors 17 and 18 , or by using two separate laser light sources whose beams were emitted can be split into two parts, or by using four separate lasers. All of these methods can of course be applied to the Bohrvor device 4 .

Wie in Fig. 3 gezeigt, umfaßt die Bohrvorrichtung 32 eine Fokussiereinrichtung 13, die im wesentlichen mit der vorherigen identisch ist. Für gleiche Bauteile werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. Die drehbare Reflexionseinrichtung 12 umfaßt bei der Vorrichtung 32 jedoch einen drehbaren Reflexionskörper 37, der zwar gleichfalls die Form eines Pyramiden stumpfs hat, aber am äußeren Umfang eine Anzahl von h = n/2 flachen Spiegelflächen 38 aufweist. Dabei ist n die maximale Zahl der der Zigaretten 2, die auf der Trommel 1 mitgeführt werden können.As shown in FIG. 3, the drilling device 32 comprises a focusing device 13 which is essentially identical to the previous one. The same reference numerals are used for the same components. In the device 32, however, the rotatable reflection device 12 comprises a rotatable reflection body 37 , which likewise has the shape of a truncated pyramid, but has a number of h = n / 2 flat mirror surfaces 38 on the outer circumference. N is the maximum number of cigarettes 2 that can be carried on the drum 1 .

Gemäß einer nicht gezeigten Variante können auf der dem Laserstrahler 5 bzw. der Laserlichtquelle zugewandten Seite der Reflexions einrichtung 12 vier Sammellinsen entsprechend den Sammel linsen 19, 20, 21 oder, wie in Fig. 3 gezeigt, ein Fokussiermittel, das eine einzige, im wesentlichen parabolische Sammellinse 39 aufweist, vorgesehen werden.According to a variant, not shown, on the side of the reflection device 12 facing the laser emitter 5 or the laser light source 12 four converging lenses corresponding to the converging lenses 19 , 20 , 21 or, as shown in FIG. 3, a focusing means which is a single, essentially parabolic converging lens 39 can be provided.

Diese Sammellinse 39 - oder die vier nicht gezeigten Einzellinsen - ist so ausgebildet, daß die Strahlen 33, 34, 35, 36 paarweise auf zwei Punkte, die knapp lichtquellenseitig des Reflexionskörpers 37 liegen, fokussiert werden und daß sie auf dem Reflexionskörper 37 zusammenlaufen. Dabei bilden sie auf dem Reflexions körper 37 lediglich zwei Lichtflecken 40 und 41, der Abstand zwischen diesen Lichtflecken 40, 41 ist im wesentlichen gleich der Breite der Spiegelfläche 38. This converging lens 39 - or the four individual lenses, not shown - is designed such that the beams 33 , 34 , 35 , 36 are focused in pairs on two points that are close to the light source side of the reflection body 37 and that they converge on the reflection body 37 . They form on the reflection body 37 only two light spots 40 and 41 , the distance between these light spots 40 , 41 is substantially equal to the width of the mirror surface 38 .

Die Brennweite der Sammellinse 39 ist dabei so gewählt, daß der Lichtfleck 40, der zu den Lichtstrahlen 33 und 34 gehört, in Drehrichtung des Reflexions körpers 37 der Laserlichtquelle 5 näher liegt als der Lichtfleck 41, der zu den Laserstrahlen 35 und 36 gehört.The focal length of the converging lens 39 is chosen so that the light spot 40 , which belongs to the light beams 33 and 34, is closer to the direction of rotation of the reflection body 37 of the laser light source 5 than the light spot 41 , which belongs to the laser beams 35 and 36 .

Bei der Bohrvorrichtung 4 und auch bei der Bohrvorrichtung 32 treffen die Strahlen 33 bis 36 auf eine Spiegel fläche 38 und werden solange zu einer Sammellinse 27 geworfen, wie der Lichtfleck 40 oder 41 auf der gleichen Spiegelfläche 38 bleibt. Abweichend von der Bohrvorrichtung 4 folgt jedoch bei der Bohrvorrichtung 32 jeder Linse 27 zuerst einer der zwei Strahlen, die vom Lichtfleck 40 ausgehen, und dann - in der Dreh richtung des Reflexionskörpers 27 und der Trommel 1 gesehen - einer der zwei Strahlen, die vom Lichtfleck 41 ausgehen.In the drilling device 4 and also in the drilling device 32 , the beams 33 to 36 hit a mirror surface 38 and are thrown to a converging lens 27 as long as the light spot 40 or 41 remains on the same mirror surface 38 . Deviating from the drilling device 4 , however, in the drilling device 32 each lens 27 first follows one of the two rays emanating from the light spot 40 , and then - seen in the direction of rotation of the reflection body 27 and the drum 1 - one of the two rays emanating from the light spot 41 going out.

Im Fall der Bohrvorrichtung 32 ist daher die Zeit, die die Strahlen 33 bis 36 auf einer der Spiegelflächen 38 ruhen, gleich der halben Bohrzeit. Der entsprechende Sektor, über den die Zigaretten 2 von der Transport vorrichtung 1 geführt werden, ist halb so groß wie der erwähnte Bohrsektor. Dementsprechend müssen die Strahlen 33 bis 36 so gepulst werden, daß sie in jede Zigarette 2, auf die sie treffen, während der Zeit, in der der Strahl auf die Spiegelfläche 38 auftrifft, nur halb so viele Löcher 14 im Ring bohren.In the case of the drilling device 32 , the time that the beams 33 to 36 rest on one of the mirror surfaces 38 is therefore half the drilling time. The corresponding sector over which the cigarettes 2 are guided by the transport device 1 is half the size of the drilling sector mentioned. Accordingly, the beams 33 to 36 must be pulsed so that they only drill half as many holes 14 in the ring in each cigarette 2 they encounter during the time that the beam hits the mirror surface 38 .

Die Zigaretten 2 drehen sich mit einer konstanten Ge schwindigkeit und vollenden eine volle Umdrehung um ihre Achse in der Zeit, in der die Strahlen 33 bis 36 auf zwei nebeneinander liegende Spiegelflächen 38 auftreffen. Während der Bohrzeit bohren die Strahlen, die vom Lichtfleck 40 stammen, die erste Hälfte der Löcher 14 in den Ring, unmittelbar darauf bohren die Strahlen, die vom Lichtfleck 41 stammen, die andere Hälfte der Löcher 14.The cigarettes 2 rotate at a constant speed and complete a full revolution about their axis in the time in which the rays 33 to 36 strike two adjacent mirror surfaces 38 . During the drilling time, the rays originating from light spot 40 drill the first half of holes 14 into the ring, immediately thereafter the rays originating from light spot 41 drill the other half of holes 14 .

Claims

1. Device for drilling holes in rod-shaped objects ( 2 ), in particular cigarettes, with a transport device for transporting a number of objects ( 2 ) which are arranged transversely to their direction of advance on the transport device, with drive means ( 31 ) for rotating the objects ( 2 ) at a predetermined speed with respect to the transport device and about their axis, with at least one laser light source ( 5 ) for generating at least one pulsating laser beam and with a focusing device ( 13 ) for bundling the lasers ( 9 - 11 ; 33 - 36 ) successively on the movable Ge objects ( 2 ), characterized in that the focusing device ( 13 ) for each object ( 2 ) on the transport device contains a near the associated object ( 2 ) mounted lens ( 27 ) and reflection means (12), which the laser beams (9-11; 33-36) successively on the converging lenses (27) to steer.

2. Device according to claim 1, characterized in that the transport device comprises a drum ( 1 ) which rotates about its axis and has on its circumference a number of troughs for these objects ( 2 ), each trough having a boat ( 28 ) comprises, which is connected to the drive means ( 31 ) and rotates about its longitudinal axis parallel to the axis of rotation of the drum ( 1 ).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the reflection means ( 12 ) comprise a reflection body ( 25 ; 37 ) which has the shape of a truncated pyramid substantially, is arranged coaxially to the drum ( 1 ) and with the drum ( 1 ) turns.

4. The device according to claim 3, characterized in that the reflection body ( 25 ; 37 ) has a number of flat ge inclined mirror surfaces ( 26 ; 38 ) and the number of mirror surfaces ( 26 ; 38 ) equal to the number of troughs, divi dated by is the maximum number of rays ( 26 ; 38 ) striking the same mirror surface.

5. The device according to claim 4, characterized in that three beams ( 9 - 11 ) are provided, that focusing means ( 19 , 20 , 21 ) are provided which direct the beams ( 9 - 11 ) onto the reflection body ( 25 ), and that the beams (9-11) successively xionskörpers impinge (25) of Refle on the mirror surfaces (26) and are deflected by the focusing means (19, 20, 21) in such a manner that on each mirror surface (26) during a given period hit all three beams ( 9 - 11 ) at the same time.

6. The device according to claim 4, characterized in that four beams ( 33 - 36 ) are provided, that focusing means ( 39 ) are provided which steer the beams ( 33 - 36 ) on the re flexion body ( 37 ) and in pairs on two separate Align the mirror surfaces ( 38 ) on the reflection body ( 37 ).